JPH09303131A - エンジンの消音装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 装置内部に流路可変機構を備えたエンジンの
消音装置に関し、低回転数域と高回転数域とにおける消
音作用の切換えに、加速時または減速時に生じる慣性力
を利用して切換容易にした、簡素で、低コストな装置に
することを課題とする。 【解決手段】 常用回転域で共鳴室とした空間を高速回
転域では拡張室として使用する流路可変型の消音装置に
おいて、複数の隔壁により仕切られた複数の空間に分割
された装置内部に、前後両端に位置する空間の少なくと
も１つに連通し、後端には自重および減速により生じる
慣性力で閉じるとともにパイプ内圧力および加速により
生じる慣性力で開く遮断弁を開閉自在に設けたインナパ
イプを備えるように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は装置内部に流路可変
機構を備えたエンジンの消音装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車では、エンジンの排気音を低減さ
せるために排気管の出口部に消音装置を設けている。近
年、自動車の消音装置では、設定した回転数を境にして
常用回転域と高回転域とに分け、その高回転域で背圧を
さげることができるように切換弁を備えた型式が開発さ
れている。例えば、特開平５−８６８３４号公報には、
切換弁の操作用として空圧アクチュエータを設け、高回
転域のときに切換弁を開いて流路抵抗を低減できるよう
にし、常用回転域で車室内こもり音を低減させるととも
に、高回転域では消音器流路抵抗を低減させて背圧を低
下させ、エンジン出力を向上させることができるように
した消音装置が記載されている。

【０００３】この切換弁操作用の空圧アクチュエータを
設けた消音装置では、図７および８に示すように、消音
装置１の内部を隔壁１ａ，１ｂによって３つの室２，
３，４に分け、１本のインレットパイプ５を前側から室
４，３を貫通させて出口端を室２に位置させ、２本のア
ウトレットパイプ６，６を後側から室２，３を貫通させ
て入口端を室４に位置させるように配置し、室２と室３
との間には通気孔７を設け、室３と室４との間には通気
孔８を設けて、排気が室２から室３へ、また室３から室
４へ自由に通過できるようにし、そして、室２から室４
までの間には室３を貫通するもう１本の通気管９を配設
して高回転域の動作時における通気路を拡大させるよう
にするとともに室２から室３を通らずに室４へ直接送出
してアウトレットパイプ６，６から排気されるようにし
ている。

【０００４】通気管９の出口にはエンジンの通常回転域
の場合に閉じ、高回転域の場合に開くように動作する切
換弁１０を設け、この切換弁１０にはインレットパイプ
５から抽気した排気の圧力と室４の室内圧との差圧によ
って駆動するダイヤフラム式アクチュエータ１１を接続
し、高回転域の場合にロッド１２を伸長させて切換弁１
０を開くように動作させる。

【０００５】ダイヤフラム式アクチュエータ１１への操
作圧の導入は、インレットパイプ５に穿設した抽気口５
ａの外周に消音装置内流路１３を巻回するように設け、
その消音装置内流路１３からダイヤフラム式アクチュエ
ータ１１へ排気圧伝達通路１４を配管して導入できるよ
うにしており、この排気圧伝達通路１４の途中には、温
度により膨張、収縮する材料によって形成させた絞り手
段１５を介装して、排気脈動を抑制してビビリ音を抑え
るようにしている。

【０００６】このような従来の技術においては、ダイヤ
フラム式アクチュエータ１１を設けて装置内圧力の高ま
りに応じて切換弁１０を動作させるため、常用回転域と
高回転域との消音作用および背圧の切換えに必要とする
構造が複雑となり、その切換には時間遅れが生じるとと
もに排気抵抗が高くなるという問題点があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の技術
における前記問題点を解消するためのものであり、その
ための課題は、低回転数域と高回転数域とにおける消音
作用の切換えに、加速時または減速時に生じる慣性力を
利用して切換容易にした、簡素で、低コストなエンジン
の消音装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明における請求項１
に係るエンジンの消音装置は、常用回転域で共鳴室とし
た空間を高速回転域では拡張室として使用する流路可変
型の消音装置において、複数の隔壁により仕切られた複
数の空間に分割された装置内部に、前後両端に位置する
空間の少なくとも１つに連通し、後端には自重および減
速により生じる慣性力で閉じるとともにパイプ内圧力お
よび加速により生じる慣性力で開く遮断弁を開閉自在に
設けたインナパイプを備えたことを特徴とするものであ
る。

【０００９】請求項２に係るエンジンの消音装置は、常
用回転域で共鳴室とした空間を高速回転域では拡張室と
して使用する流路可変型の消音装置において、装置内部
を複数の隔壁により仕切られた複数の空間に分割し、前
後両端に位置する各空間を連通させるインナパイプを挿
通し、前後両端に位置する空間の１つ内側に位置する空
間にそれぞれ対面側からインレットパイプとアウトレッ
トパイプとを挿通し、前記インレットパイプには中間に
位置する空間に排気させる小孔を穿設するとともに後端
を密閉し、前記アウトレットパイプには中間に位置する
空間に吸気させる小孔を穿設するとともに前端を密閉
し、前記インナパイプの後端には自重により閉じるとと
もにインナパイプ内圧および加速により生じる慣性力で
開く遮断弁を開閉自在に設けたことを特徴とする。

【００１０】請求項３に係るエンジンの消音装置は、常
用回転域で共鳴室とした空間を高速回転域では拡張室と
して使用する流路可変型の消音装置において、装置内部
を複数の隔壁により仕切られて前後方向へ並んだ４つの
空間に分割し、前後端に位置する各空間から１つ間にお
いた次の空間に連通させるインナパイプを各別にそれぞ
れ挿通し、前後両端に位置する空間の１つ内側に位置す
る空間にそれぞれ対面側からインレットパイプとアウト
レットパイプとを挿通し、前記インレットパイプには貫
通する空間に排気させる小孔を穿設するとともに後端を
密閉し、前記アウトレットパイプには貫通する空間から
吸気させる小孔を穿設し、前記各インナパイプの後端に
は自重により閉じるとともにインナパイプ内圧および加
速により生じる慣性力で開く遮断弁を開閉自在に設けた
ことを特徴とする。

【００１１】請求項４に係るエンジンの消音装置は、常
用回転域で共鳴室とした空間を高速回転域では拡張室と
して使用する流路可変型の消音装置において、装置内部
を複数の隔壁により仕切られて前後方向へ並んだ４つの
空間に分割し、前後端に位置する各空間から１つ間にお
いた次の空間に連通させるインナパイプを各別にそれぞ
れ挿通し、前後両端に位置する空間の１つ内側に位置す
る空間にそれぞれ対面側からインレットパイプとアウト
レットパイプとを挿通し、前記インレットパイプには貫
通する空間に排気させる小孔を穿設するとともに後端に
は自重により閉じるとともにインナパイプ内圧により開
く遮断弁を開閉自在に設け、前記アウトレットパイプに
は貫通する空間から吸気させる小孔を穿設するとともに
前端を密閉し、前記後端に位置する空間に連通させたイ
ンナパイプにはその後端に自重により閉じるとともにイ
ンナパイプ内圧および加速により生じる慣性力で開く遮
断弁を開閉自在に設けたことを特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明における以下の実施の形態
では、装置内部を４室（４空間）に分けた場合について
説明する。ただし、この実施の形態は、特に指定のない
限り、本発明を限定させるものではない。

【００１３】〔第１実施例〕 （構成）図１は消音装置の第１実施例における平面断面
図である。消音装置２０はアウタケース２１とフロント
エンドプレート２２、リアエンドプレート２３とによっ
て正面断面が略楕円形の中空柱状体に形成され、その中
は前後方向に並んだ略垂直な３枚のバッフルプレート
（隔壁）２４，２５，２６によって、それぞれ目的に応
じた適当な大きさを有する、前後方向に順に並べられた
４つの空間（前端から順に第１室２７，第２室２８，第
３室２９，第４室３０）を形成する。そして、バッフル
プレート２５には、第２室２８と第３室２９とを連通さ
せる孔２５ａを穿設する。

【００１４】インレットパイプ３１は、フロントエンド
プレート２２から後端の空間（第４室３０）の１つ内側
（前側）に位置する空間（第３室２９）まで貫通させて
配管する。このインレットパイプ３１には、第１室２７
および第２室２８に位置する箇所に、例えば６ｍｍ程度
の小孔を多数個穿設して排気流出孔３１ａ，３１ｂをそ
れぞれ設け、そして、第３室２９に挿入した後端の開口
には栓３１ｃをして密閉する。

【００１５】アウトレットパイプ３２は、リアエンドプ
レート２３から前端の空間（第１室２７）の１つ内側
（後側）に位置する空間（第２室２８）まで貫通させて
配管する。このアウトレットパイプ３２には、第２室２
８に挿入された端部先端の開口に栓３２ａをして密閉
し、第３室２９および第４室３０に位置する箇所に、例
えば４ｍｍ程度の小孔を多数個穿設して排気流入孔３２
ｂ，３２ｃをそれぞれ設ける。

【００１６】インナパイプ３３は、第１室２７と第４室
３０とを連通させるように、第２室２８および第３室２
９を貫通して配管し、そして、インナパイプ３３の開口
は第１室２７の前端と第４室３０の後端のみとして、貫
通させた第２室２８および第３室２９の位置には小孔等
の排気流入孔または排気流出孔を設けず、パイプ途中か
らの流出または流入がないようにする。また、このイン
ナパイプ３３の第４室３０側の後端（出口端）には遮断
弁３４を取り付ける。

【００１７】遮断弁３４は、図２乃至図４に示すよう
に、側面から見て上端には回動自在に軸支する軸４１を
回動支点として、下端側をインナパイプ出口に近接・離
間する方向に回動させるように取り付ける。遮断弁３４
を取り付けるインナパイプ３３の出口部には、下端が上
端よりも排出側に突出するように（傾斜角α₁ ＝約２０
度で）斜めにカットした傾斜出口４２ａとバッフルプレ
ート２６に溶接させるための前側の先端に形成させたフ
ランジ４２ｂとを有する短いパイプ材４２を、傾斜出口
４２ａが斜め上方へ向くように外嵌し、その嵌合部を気
密にする。パイプ材４２の傾斜出口上端部には溝型材の
一端をパイプ外形に合わせてカットした遮断弁取付ブラ
ケット４３を立設して溶接する。

【００１８】遮断弁３４は弁体３５を円盤状に形成し、
その弁体３５の一部を切り取り、切り取られた端面の両
端から外方へ突出するアーム３５ａ，３５ａを立設させ
て溶接し、パイプ材４２との当接面側には、グラスウー
ルあるいはワイヤーメッシュ等を積層した耐熱性のある
緩衝材を所定形状に成形したパッド４４を当接箇所に貼
着し、消音と密閉とを兼ねた当接面を形成する。

【００１９】弁体３５の上端に設けたアーム３５ａ，３
５ａの上端部を、遮断弁取付ブラケット４３の両側部に
形成させた突出し部４３ａに、軸４１により回動自在に
軸支する。弁体３５を軸支する軸４１の向きは、インナ
パイプ３３の軸に直交する面に平行な水平軸と同じ向き
にし、その軸周りに弁体３５を回動させることにより、
弁体３５の動作方向を、パイプ材４２の傾斜出口に近接
・離間するように取り付ける。

【００２０】遮断弁３４の弁体３５を傾斜出口４２ａに
近接・離間するように取り付けたことにより、弁体３５
は傾斜出口４２ａに当接し、その角度でその自重の傾斜
に対するパイプ材方向の分力だけ閉じる力を出口端に作
用させ、そして、エンジン回転数が高回転数領域で運転
されると、インナパイプ３３の内圧Ｐｉが第４室３０の
圧力Ｐｏより高く、かつ、自重による閉じる力に抗して
弁体３５を開く力を与える圧力に達して、弁体３５は軸
４１を支点として排気方向へ最大４５度程度まで回動
し、遮断弁３４に特別な操作用の制御手段を設けること
なく開閉機能を備えることができるようになる。

【００２１】（第１実施例の作用効果）このように構成
した第１実施例においては、常用回転域で、エンジンか
ら排出された排気ガスは、インレットパイプ３１を通
り、排気流出孔３１ａから第１室２７側へ流出させ、排
気流出孔３１ｂから第２室２８側へ流出させる。排気流
出口３１ｂを介して第２室２８へ流入した排気ガスは、
バッフルプレート２５の孔２５ａを介して第３室２９へ
流入し、アウトレットパイプ３２に設けられた排気流入
口３２ｂを介してアウトレットパイプ３２内に流入し、
それからアウトレットパイプ３２の出口から外部へ流出
する。

【００２２】このとき、インレットパイプ３１の流出口
３１ａを介して第１室２７へ流入した排気ガスは、第１
室２７を共鳴室として作用させて圧力波を流出口３１ａ
からインレットパイプ３１内へ逆送し、インレットパイ
プ３１内の音響振動を減衰させて、第２室２８および第
３室２９を介してアウトレットパイプ３２に流入する排
気ガスの脈動を平滑化させて、外部への流出音を低減さ
せる。

【００２３】これに対して高速回転域では、エンジンか
ら排出された排気ガスが、インレットパイプ３１を通
り、排気流出孔３１ａから第１室２７側へ流出させると
ともに排気流出口３１ｂを介して第２室２８へ流出させ
る。そして、第１室２７へ流入した排気ガスはインナパ
イプ３３に流入し、遮断弁３４の弁体重量に抗して弁体
３５を押し上げ、軸４１を支点として（傾斜角α₂＝約
４５度の位置まで）回動させ、インナパイプ３３の出口
を開く。このとき、低回転から高回転へ変更すると車体
が加速されるため、インナパイプ３３の前進に対して遮
断弁３４の弁体下部が慣性力によって相対的に後退し、
インナパイプ３３内の圧力Ｐｉと第４室３０内の圧力Ｐ
ｏとがより小さい差圧の状態から開弁動作するようにな
る。

【００２４】遮断弁３４が開状態になると、第１室２７
へ流入した排気ガスはインナパイプ３３を介して第４室
３０に流出し、さらにアウトレットパイプ３２の排気流
入口３２ｃからアウトレットパイプ３２内に流入し、第
３室から排気流入口３２ｂを介してアウトレットパイプ
３２内に流入する排気ガスと干渉しつつ出口から外部へ
流出する。

【００２５】こうして遮断弁３４を開状態にすると、排
気ガスの流出を妨げる背圧を下げて流路抵抗を減少さ
せ、排気効率を高めてエンジン動力性能を向上させると
ともに、第１室２７および第４室３０を空洞室とする空
洞形消音装置としての作用に変更し、さらに加速時の慣
性力を利用して遮断弁３４の弁体３５を開動作させるこ
とができるとともに減速時にも慣性力を利用してすばや
く遮断弁３４を閉じさせて共鳴形消音装置に戻し、アウ
トレットパイプ３２に流入する排気ガスとの干渉作用お
よび排気音低減作用を高める。

【００２６】従って、この実施の形態では、常用回転域
で運転している場合には遮断弁３４によってインナパイ
プ３３の出口が閉鎖され、高速回転域では排気ガスの圧
力および弁体３５の慣性力によって遮断弁３４の弁体重
量に抗してインナパイプ３３の出口が開放されるため、
その回転域が変化することによって消音作用を変化させ
て、速度条件に応じた消音効果を発揮させることができ
るとともに動力性能を効果的に引き出すことができ、構
造が簡単で安価な消音装置を実現できる。遮断弁３４が
慣性力を利用してより軽快に開閉動作することによっ
て、共鳴形と空洞形とを利用できる消音装置を形成でき
るため、その特性に合わせた消音効果を発揮させること
ができ、運転状況の変化に応じた消音装置を提供するこ
とができる。アウトレットパイプ３２へ流入するインレ
ットパイプ３１またはインナパイプ３３からの排気ガス
の流れが、上流から下流へ流れる排気方向と一致するた
め、逆流方向へ流れるように設計された消音装置に比較
して排気抵抗が少なくなり、排気系の効率を向上させる
ことができる。

【００２７】〔第２実施例〕 （構成）図５に消音装置の第２実施例における平面断面
図を示す。ここでは第１実施例と同じものについては同
じ符号を付す。消音装置２０は外形および内部の分割数
は第１実施例と同じとする。すなわち、３枚のバッフル
プレート（隔壁）２４，２５，２６によって、それぞれ
目的に応じた適当な大きさを有する３つの空間（前端か
ら順に第１室２７，第２室２８，第３室２９，第４室３
０）を形成する。インレットパイプ３１とアウトレット
パイプ３２も第１実施例と同様に構成する。ただし、ア
ウトレットパイプ３２の前端の開口部には栓３２ａをせ
ず、開口させたままにしておく。

【００２８】インナパイプは、第１室２７と第３室２９
とを連通させるように第２室２８を貫通して配管する第
１インナパイプ３３ａと、第２室２８と第４室３０とを
連通させるように第３室２９を貫通して配管する第２イ
ンナパイプ３３ｂとに分割して配管する。そして、イン
ナパイプ３３ａの開口は第１室２７の前端と第３室２９
の後端のみとし、貫通させた第２室２８の位置には小孔
等の排気流入孔または排気流出孔等を設けず、パイプ途
中からの流出または流入をさせないようにする。インナ
パイプ３３ｂの開口は第２室２８の前端と第４室３０の
後端のみとし、貫通させた第３室２９の位置には小孔等
の排気流入孔または排気流出孔等を設けず、パイプ途中
からの流出または流入をさせないようにする。また、各
インナパイプ３３ａ，３３ｂの後端（出口端）には遮断
弁３４を取り付ける。各遮断弁３４は、第１実施例と同
様に構成する。

【００２９】（第２実施例の作用効果）このように構成
した第２実施例においては、常用回転域ではエンジンか
ら排出された排気ガスは、インレットパイプ３１を通
り、排気流出孔３１ａから第１室２７側へ流出させ、排
気流出孔３１ｂから第２室２８側へ流出させる。排気流
出口３１ｂを介して第２室２８へ流入した排気ガスは、
アウトレットパイプ３２の前端開口部からアウトレット
パイプ３２内に流入し、それからアウトレットパイプ３
２の出口から外部へ流出する。

【００３０】このとき、インレットパイプ３１の流出口
３１ａを介して第１室２７へ流入した排気ガスは、第１
室２７を共鳴室として作用させて圧力波を流出口３１ａ
からインレットパイプ３１内へ逆送し、インレットパイ
プ３１内の音響振動を減衰させて、第２室２８を介して
アウトレットパイプ３２に流入する排気ガスの脈動を平
滑化させて、外部への流出音を低減させる。

【００３１】これに対して高速回転域では、エンジンか
ら排出された排気ガスが、インレットパイプ３１を通
り、排気流出孔３１ａから第１室２７側へ流出させると
ともに排気流出口３１ｂを介して第２室２８へ流出させ
る。第１室２７へ流入した排気ガスはインナパイプ３３
ａに流入し、遮断弁３４の弁体重量に抗して弁体３５を
押し上げ、軸４１を支点として（傾斜角α₂ ＝約４５度
の位置まで）回動させてインナパイプ３３ａの出口を開
き、同時に、低回転から高回転に変更して加速すると、
インナパイプ３３ａの前進に対して遮断弁３４の弁体下
部が慣性力によって相対的に後退し、インナパイプ３３
ａ内の圧力Ｐｉと第３室２９内の圧力Ｐｏとがより小さ
い差圧の状態から開弁動作するようになる。

【００３２】同様に、第２室２８へ流入した排気ガス
も、インナパイプ３３ｂに流入してインナパイプ３３ｂ
の出口に設けた遮断弁３４を開くとともに、低回転から
高回転に変更することによる慣性力によって相対的に遮
断弁３４の弁体下部が後退し、インナパイプ３３ｂ内の
圧力Ｐｉと第３室２９内の圧力Ｐｏとがより小さい差圧
の状態から開弁動作するようになる。

【００３３】各遮断弁３４が開状態になると、第１室２
７へ流入した排気ガスがインナパイプ３３ａを介して第
３室２９に流出し、一方、第２室２８へ流入した排気ガ
スがインナパイプ３３ｂを介して第４室３０に流出し、
そして第３室２９から排気流入口３２ｂを介してアウト
レットパイプ３２内に流入し、一方、第４室３０から排
気流入口３２ｃを介してアウトレットパイプ３２内に流
入して、アウトレットパイプ３２内において第２室２８
から前端の開口部を介して流入する排気ガスとそれぞれ
干渉しつつ出口から外部へ流出する。

【００３４】こうして各遮断弁３４を開状態にすると、
インナパイプ３３ａ，３３ｂを２本にしたことによっ
て、流路面積が大きくなり、排気ガスの流出を妨げる背
圧を下げ、流路抵抗を減少させて、排気効率を高め、エ
ンジン動力性能を向上させるとともに、第１室２７およ
び第４室３０を空洞室とする空洞形消音装置としての作
用に変更し、さらに加速時の慣性力を利用して遮断弁３
４の弁体３５を開動作させることができるとともに減速
時にも慣性力を利用してすばやく遮断弁３４を閉じさせ
て共鳴形消音装置に戻し、アウトレットパイプ３２に流
入する排気ガスとの干渉作用および排気音低減作用を変
更する。

【００３５】これにより、第２実施例では、常用回転域
で運転している場合には、各遮断弁３４によってインナ
パイプ３３ａ，３３ｂの出口が閉鎖されて共鳴形消音装
置として機能し、高速回転域では排気ガスの圧力および
弁体３５の慣性力によって各遮断弁３４，３４の弁体重
量に抗してインナパイプ３３ａ，３３ｂの出口が開放さ
れるため空洞形消音装置として機能して、その回転域が
変化することによって消音作用を変化させて、速度条件
に応じた消音効果を発揮させることができるとともに動
力性能を効果的に引き出すことができる。

【００３６】〔第３実施例〕 （構成）図６に消音装置の第３実施例における平面断面
図を示す。ここでは第１，２実施例と同じものについて
は同じ符号を付す。消音装置２０は外形および内部の分
割数は第１，２実施例と同じとする。すなわち、３枚の
バッフルプレート（隔壁）２４，２５，２６によって、
それぞれ目的に応じた適当な大きさを有する３つの空間
（前端から順に第１室２７，第２室２８，第３室２９，
第４室３０）を形成する。インレットパイプ３１とアウ
トレットパイプ３２も第１，２実施例と同様に構成す
る。ただし、インレットパイプ３１は後端（出口端）に
遮断弁３４を取り付け、アウトレットパイプ３２は前端
の開口部に栓３２ａをして密閉する。

【００３７】インナパイプは、第１室２７と第３室２９
とを連通させるように第２室２８を貫通して配管する第
１インナパイプ３３ａと、第２室２８と第４室３０とを
連通させるように第３室２９を貫通して配管する第２イ
ンナパイプ３３ｂとに分割して配管する。そして、イン
ナパイプ３３ａの開口は第１室２７の前端と第３室２９
の後端のみとする。インナパイプ３３ｂの開口は第２室
２８の前端と第４室３０の後端のみとし、また、インナ
パイプ３３ｂの後端（出口端）には遮断弁３４を取り付
ける。インレットパイプ３１とインナパイプ３３ｂの各
遮断弁３４は、第１，２実施例と同様に構成する。

【００３８】（第３実施例の作用効果）このように構成
した第２実施例においては、常用回転域ではエンジンか
ら排出された排気ガスは、インレットパイプ３１を通
り、排気流出孔３１ａから第１室２７側へ流出させ、排
気流出孔３１ｂから第２室２８側へ流出させる。排気流
出口３１ａを介して第１室２７へ流入した排気ガスは、
インナパイプ３３ａを通過して第３室２９へ流入し、そ
れから排気流入孔からアウトレットパイプ３２内に流入
し、アウトレットパイプ３２の出口から外部へ流出す
る。

【００３９】このとき、インレットパイプ３１の流出口
３１ｂを介して第２室２８へ流入した排気ガスは、第２
室２８を共鳴室として作用させて圧力波を流出口３１ｂ
からインレットパイプ３１内へ逆送し、インレットパイ
プ３１内の音響振動を減衰させて、第３室２９を介して
アウトレットパイプ３２に流入する排気ガスの脈動を平
滑化させて、外部への流出音を低減させる。

【００４０】これに対して高速回転域では、エンジンか
ら排出された排気ガスが、インレットパイプ３１を通
り、排気流出孔３１ａから第１室２７側へ流出させると
ともに排気流出口３１ｂを介して第２室２８へ流出させ
る。第１室２７へ流入した排気ガスがインナパイプ３３
ａを介して、第３室２９へ流入し、この第３室２９を介
してアウトレットパイプ３２から流出する際、インレッ
トパイプ３１の後端に設けた遮断弁３４の弁体重量に抗
して弁体３５を押し上げ、軸４１を支点として（傾斜角
α₂ ＝約４５度の位置まで）回動させてインレットパイ
プ３１の出口を開き、同時に、低回転から高回転に変更
して加速すると、インレットパイプ３１の前進に対して
遮断弁３４の弁体下部が慣性力によって相対的に後退
し、インレットパイプ３１内の圧力Ｐｉと第３室２９内
の圧力Ｐｏとがより小さい差圧の状態から開弁動作する
ようになる。

【００４１】同様に、第２室２８へ流入した排気ガス
も、インナパイプ３３ｂに流入してインナパイプ３３ｂ
の出口に設けた遮断弁３４を開くとともに、低回転から
高回転に変更することによる慣性力によって相対的に遮
断弁３４の弁体下部が後退し、インナパイプ３３ｂ内の
圧力Ｐｉと第３室２９内の圧力Ｐｏとがより小さい差圧
の状態から開弁動作するようになる。

【００４２】各遮断弁３４が開状態になると、排気ガス
がインレットパイプ３１の後端から第３室２９へ流入
し、第３室２９から排気流入孔３２ｂを介してアウトレ
ットパイプ３２内に流入し、一方、第２室２８へ流入し
た排気ガスがインナパイプ３３ｂを介して第４室３０に
流出し、第４室３０から排気流入口３２ｃを介してアウ
トレットパイプ３２内に流入して、アウトレットパイプ
３２内においてそれぞれ干渉しつつ出口から外部へ流出
する。

【００４３】こうして各遮断弁３４を開状態にすると、
インレットパイプ３１の後端から第３室２９へ流出させ
るとともにインナパイプ３３ａ，３３ｂを２本にしたこ
とによって、流路面積が大きくなり、排気ガスの流出を
妨げる背圧を下げ、流路抵抗を減少させて、排気効率を
高め、エンジン動力性能を向上させるとともに、第２室
２８および第４室３０を空洞室とする空洞形消音装置と
しての作用に変更し、さらに加速時の慣性力を利用して
遮断弁３４の弁体３５を開動作させることができるとと
もに減速時にも慣性力を利用してすばやく遮断弁３４を
閉じさせて共鳴形消音装置に戻し、アウトレットパイプ
３２に流入する排気ガスとの干渉作用および排気音低減
作用を変更する。

【００４４】これにより、第３実施例では、常用回転域
で運転している場合には、各遮断弁３４によってインレ
ットパイプ３１およびインナパイプ３３ｂの出口が閉鎖
されて共鳴形消音装置として機能し、高速回転域では排
気ガスの圧力および弁体３５の慣性力によって各遮断弁
３４，３４の弁体重量に抗してインレットパイプ３１お
よびインナパイプ３３ｂの出口が開放されるため空洞形
消音装置として機能して、その回転域が変化することに
よって消音作用を変化させて、速度条件に応じた消音効
果を発揮させることができるとともに動力性能を効果的
に引き出すことができる。

【００４５】

【発明の効果】以上のように本発明における請求項１に
係るエンジンの消音装置では、常用回転域では共鳴室と
して作用する空間を高速回転域で拡張室に変えるととも
に流路面積を大きくして、背圧および排気音を低減さ
せ、通常回転域と高速回転域との両方の領域で効果的に
消音させることができるとともに動力性能を効果的に引
き出すことができ、また、排気ガスの流れ方向が車体の
前から後への順方向となって逆方向の流れを生じないた
め排気抵抗を低減させることができ、自重および慣性力
で開閉する遮断弁を加速、減速に対応して開閉できるた
め通常回転域と高速回転域との切換がより軽快にでき、
しかも構成を簡素化できて、製造を容易とした、低価格
な消音装置を実現することができる。

【００４６】また、請求項２に係るエンジンの消音装置
では、自重および慣性力で開閉する遮断弁を加速、減速
に対応して開閉できるようにするとともに排気流路を前
側の空間から後側の空間へと順方向に流れるように形成
したことにより、特別な開閉制御手段を付加することな
く、通常回転域と高速回転域とで排気流路を軽快に切り
換えることができ、切換後の排気抵抗を少なくして通常
回転域と高速回転域との両回転域における動力性能を効
果的に発揮させることができるとともに消音効果を適切
に高めることができる。

【００４７】また、請求項３に係るエンジンの消音装置
では、前側に形成させた空間から後側に形成させた空間
へ順方向に排気ガスが流れるように形成する排気流路を
複数のインナパイプにより形成させて、特別な開閉制御
手段を付加することなく、通常回転域と高速回転域とで
排気流路を軽快に切り換えることができ、高速回転域に
おける背圧を効果的に低減させて排気抵抗を減少させる
ことができ、消音効果を適切に高めることができる。

【００４８】また、請求項４に係るエンジンの消音装置
では、排気の流れに対応させて形成する排気流路をイン
レットパイプの後端とインナパイプの一方とに遮断弁を
設けて切り換えることにしたため、高速回転域における
排気流路面積を大きくでき、排気抵抗を低減させて、高
速回転域における動力性能を効果的に発揮させることが
できるとともに消音効果を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による消音装置の第１実施例を示す平面
断面説明図である。

【図２】第１実施例における遮断弁を示す縦断面説明図
である。

【図３】図２のＡ部拡大図である。

【図４】第１実施例における遮断弁を示す正面図であ
る。

【図５】本発明による消音装置の第２実施例を示す平面
断面説明図である。

【図６】本発明による消音装置の第３実施例を示す平面
断面説明図である。

【図７】従来における消音装置を示す平面断面説明図で
ある。

【図８】従来の消音装置における切換弁のアクチュエー
タを示す正面説明図である。

【符号の説明】

２０ 消音装置 ２１ アウタケース ２２ フロントエンドプレート ２３ リアエンドプレート ２４，２５，２６ バッフルプレート（隔壁） ２７ 第１室（空間） ２８ 第２室（空間） ２９ 第３室（空間） ３０ 第４室（空間） ３１ インレットパイプ ３１ａ，３１ｂ 排気流出孔（小孔） ３１ｃ 栓 ３２ アウトレットパイプ ３２ａ 栓 ３２ｂ，３２ｃ 排気流入孔（小孔） ３３，３３ａ，３３ｂ インナパイプ ３４ 遮断弁 ３５ａ アーム ４１ 軸 ４２ 短いパイプ材 ４３ 遮断弁取付ブラケット ４４ パッド

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】常用回転域で共鳴室とした空間を高速回転
   域では拡張室として使用する流路可変型の消音装置にお
   いて、複数の隔壁により仕切られた複数の空間に分割さ
   れた装置内部に、前後両端に位置する空間の少なくとも
   １つに連通し、後端には自重および減速により生じる慣
   性力で閉じるとともにパイプ内圧力および加速により生
   じる慣性力で開く遮断弁を開閉自在に設けたインナパイ
   プを備えたことを特徴とするエンジンの消音装置。
2. 【請求項２】常用回転域で共鳴室とした空間を高速回転
   域では拡張室として使用する流路可変型の消音装置にお
   いて、装置内部を複数の隔壁により仕切られた複数の空
   間に分割し、前後両端に位置する各空間を連通させるイ
   ンナパイプを挿通し、前後両端に位置する空間の１つ内
   側に位置する空間にそれぞれ対面側からインレットパイ
   プとアウトレットパイプとを挿通し、前記インレットパ
   イプには中間に位置する空間に排気させる小孔を穿設す
   るとともに後端を密閉し、前記アウトレットパイプには
   中間に位置する空間に吸気させる小孔を穿設するととも
   に前端を密閉し、前記インナパイプの後端には自重によ
   り閉じるとともにインナパイプ内圧および加速により生
   じる慣性力で開く遮断弁を開閉自在に設けたことを特徴
   とするエンジンの消音装置。
3. 【請求項３】常用回転域で共鳴室とした空間を高速回転
   域では拡張室として使用する流路可変型の消音装置にお
   いて、装置内部を複数の隔壁により仕切られて前後方向
   へ並んだ４つの空間に分割し、前後端に位置する各空間
   から１つ間においた次の空間に連通させるインナパイプ
   を各別にそれぞれ挿通し、前後両端に位置する空間の１
   つ内側に位置する空間にそれぞれ対面側からインレット
   パイプとアウトレットパイプとを挿通し、前記インレッ
   トパイプには貫通する空間に排気させる小孔を穿設する
   とともに後端を密閉し、前記アウトレットパイプには貫
   通する空間から吸気させる小孔を穿設し、前記各インナ
   パイプの後端には自重により閉じるとともにインナパイ
   プ内圧および加速により生じる慣性力で開く遮断弁を開
   閉自在に設けたことを特徴とするエンジンの消音装置。
4. 【請求項４】常用回転域で共鳴室とした空間を高速回転
   域では拡張室として使用する流路可変型の消音装置にお
   いて、装置内部を複数の隔壁により仕切られて前後方向
   へ並んだ４つの空間に分割し、前後端に位置する各空間
   から１つ間においた次の空間に連通させるインナパイプ
   を各別にそれぞれ挿通し、前後両端に位置する空間の１
   つ内側に位置する空間にそれぞれ対面側からインレット
   パイプとアウトレットパイプとを挿通し、前記インレッ
   トパイプには貫通する空間に排気させる小孔を穿設する
   とともに後端には自重により閉じるとともにインナパイ
   プ内圧により開く遮断弁を開閉自在に設け、前記アウト
   レットパイプには貫通する空間から吸気させる小孔を穿
   設するとともに前端を密閉し、前記後端に位置する空間
   に連通させたインナパイプにはその後端に自重により閉
   じるとともにインナパイプ内圧および加速により生じる
   慣性力で開く遮断弁を開閉自在に設けたことを特徴とす
   るエンジンの消音装置。